Page 14 - كتاب المعلم فيزياء اول ثانوي

‫م‪‬ا‪ ‬دا‪‬ل ال‪‬ض‪‬‬ ‫م‪‬ا‪4 ‬‬

‫�ض‪‬و‪‬ا‪ ‬ﰲ ﻣﺜـﺎﻝ ﺩﺍﺧـﻞ ﺍﻟﺼـﻒ ﺍﻟﺴـﺎﺑﻖ‪ ،‬ﺇﺫﺍ‬ ‫ق‪‬و‪ ‬ا‪‬ت‪‬كا‪ ‬ي‪‬ر متوا‪‬ة ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺜﺎﻝ ‪ 3‬ﺍﻟﺴـﺎﺑﻖ‪ ،‬ﺇﺫﺍ ﺗﻀﺎﻋﻔـﺖ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺆﺛـﺮ ﺑﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺼﻨـﺪﻭﻕ ﺍﻟﺬﻱ ﻛﺘﻠﺘﻪ‬

‫ﺳـﺤﺐ ﺍﻟﻄﻔﻞ ﺍﳊـﺬﺍﺀ ﺑﻨﺼﻒ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﺴـﺎﺑﻘﺔ‪،‬‬ ‫‪ ،25.0kg‬ﻓﻤﺎ ﺗﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ؟‬
‫ﻓﺼﻒ ﻣﺎ ﳛﺪﺙ؟‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ضاألة و‪�‬ضمها‬
‫ا‪‬وا‪ ‬ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻧﺖ ﺍﻟﻘـﻮﺓ ﺍﳉﺪﻳﺪﺓ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﻘﻮﺓ‬ ‫• ﺍﺭﺳﻢ ﳐﻄﻂ ﺍﳊﺮﻛﺔ ﻣﺒﻴ ﹰﻨﺎ ‪ v‬ﻭ ‪.a‬‬

‫ﺍﻟﺴـﺎﺑﻘﺔ‪ ،‬ﻓـﺈ ﹼﻥ ﺍﻟﺘﺴـﺎﺭﻉ ﻳﺴـﺎﻭﻱ ﺻﻔـ ﹰﺮﺍ ﻭﻟـﻦ‬ ‫• ﺍﺭﺳﻢ ﳐﻄﻂ ﺍﳉﺴﻢ ﺍﳊﺮ ﻋﲆ ﺃﻥ ﺗﻜﻮﻥ ‪ FP‬ﺿﻌﻒ ﻣﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﻋﻠﻴﻪ ﰲ ﺍﳌﺜﺎﻝ ‪.3‬‬
‫ﻳﺘﺤ ﹼﺮﻙ ﺍﳊﺬﺍﺀ‪.‬‬
‫‪v‬‬ ‫ﺍﳌﺠﻬﻮﻝ‬ ‫ﺍﳌﻌﻠﻮﻡ‬
‫�ض‪ ‬وا‪ ‬ﺇﺫﺍ ﺳـﺤﺐ ﺍﻟﻄﻔـﻞ ﺍﳊـﺬﺍﺀ ﰲ ﺍﻻﲡـﺎﻩ‬
‫الب‪‬اية‬ ‫‪a‬‬ ‫?=‪a‬‬ ‫‪m = 25.0 kg ، µK = 0.20‬‬
‫ﺍﻷﻓﻘـﻲ ﺑﻘﻮﺓ ﺇﺿﺎﻓ ﹼﻴﺔ ﻟﻘﻮﺗﻪ ﺍﻟﺴـﺎﺑﻘﺔ ﻣﻘﺪﺍﺭﻫﺎ ‪2‬‬
‫‪ ،N‬ﻓﲈ ﺗﺴﺎﺭﻉ ﺍﳊﺬﺍﺀ؟‬ ‫‪v = 1.0 m/s ، Fp = 2(49N) = 98 N‬‬

‫ا‪‬وا‪‬‬ ‫‪‬ضلة‬

‫‪=ma‬ﳏﺼﻠﺔ‪F‬‬ ‫‪ 2‬ا�ضتخرا‪ ‬الكمية ا‪‬جهولة‬

‫‪Fx-fk= ma‬‬ ‫ﺗﻜﻮﻥ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻌﻤﻮﺩﻳﺔ ﰲ ﺍﲡﺎﻩ ﳏﻮﺭ ‪ ،y‬ﻭﻟﻴﺲ ﻫﻨﺎﻙ ﺗﺴﺎﺭﻉ ﻋﲆ ﻫﺬﺍ ﺍﳌﺤﻮﺭ‪.‬‬
‫‪a=_F_xm-__f_k=_1_1_.19_.N_5_6-_K9_g._9_N_=1.3m/s2‬‬
‫‪FN‬‬ ‫=‬ ‫‪F‬‬ ‫‪= mg‬‬ ‫‪F‬‬ ‫=‬ ‫‪mg‬‬ ‫ﻣﺴﺘﺨﺪ ﹰﻣﺎ‬ ‫ﻋﻮﺽ‬
‫اﻟﺘﻘﻮﻳﺔ‬ ‫‪g‬‬ ‫‪g‬‬

‫عر�ض ال‪‬ت‪‬كا‪ ‬ال�ضك‪‬و‪ ‬م‪‬اب‪‬ل ال‪‬تكا‪‬‬ ‫ﻳﺘﺤﺮﻙ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ ﺑﺘﺴﺎﺭﻉ ﰲ ﺍﻻﲡﺎﻩ ﺍﻷﻓﻘﻲ )‪ ،(x‬ﻟﺬﺍ ﻓﺈﻥ ﺍﻟﻘﻮ￯ ﻏﲑ ﻣﺘﺴﺎﻭﻳﺔ‪.‬‬
‫ا‪‬ر‪ ‬ﺍﺳـﺘﻌﻤﻞ ﻣﻴﺰﺍ ﹰﻧـﺎ ﻧﺎﺑﻀ ﹰﹼﻴـﺎ ﻛﺒـ ﹰﲑﺍ ﻛـﻲ ﻳﺘﻤ ﹼﻜﻦ‬
‫‪ = Fp - fk‬ضلة‪F‬‬
‫ﺍﻟﻄـﻼﺏ ﻣـﻦ ﻗـﺮﺍﺀﺓ ﺗﺪﺭﳚﻪ ﻋﻨﺪﻣـﺎ ﺗﺴـﺤﺐ ﺍﻟﻜﺘﺎﺏ‬
‫ﻋﲆ ﺳـﻄﺢ ﺍﻟﻄﺎﻭﻟﺔ‪ .‬ﻭ ﹼﺿﺢ ﳍـﻢ ﺃ ﹼﻥ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﻟﺒﺪﺀ‬ ‫‪ma‬‬ ‫‪=FpF-p‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪fk‬‬ ‫ﻋﻮﺽ ﻣﺴﺘﺨﺪ ﹰﻣﺎ ‪ = ma‬ضلة‪F‬‬
‫ﺣﺮﻛﺔ ﺍﻟﻜﺘﺎﺏ ﺃﻛﱪ ﺑﻜﺜﲑ ﻣﻦ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﻻﺳـﺘﻤﺮﺍﺭ‬ ‫=‪a‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪fk‬‬
‫ﺣﺮﻛﺘـﻪ‪ .‬ﺛـﻢ ﺍﻃﻠـﺐ ﺇﱃ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﺗﻮﺿﻴﺢ ﻣﺸـﺎﻫﺪﺍﲥﻢ‬
‫ﺑﺪﻻﻟـﺔ ﻗﻮﰐ ﺍﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴـﻜﻮﲏ ﻭﺍﳊﺮﻛـﻲ‪ .‬ﻳﻤﻜﻦ‬ ‫‪fk = µk FN‬‬ ‫ﺟﺪ ﻗﻴﻤﺔ ‪.fk‬‬
‫ﺇﺟـﺮﺍﺀ ﻫـﺬﺍ ﺍﻟﻨﺸـﺎﻁ ﰲ ﳎﻤﻮﻋـﺎﺕ ﺻﻐﲑﺓ ﺑﺎﺳـﺘﻌﲈﻝ‬ ‫ﻋﻮﺽ ﻣﺴﺘﺨﺪ ﹰﻣﺎ ‪FN = mg‬‬
‫)‪= µk (mg‬‬ ‫‪fk=µKmg‬‬
‫ﻣﻮﺍﺯﻳﻦ ﻧﺎﺑﻀ ﹼﻴﺔ ﺻﻐﲑﺓ‪ 2 .‬ب‪‬ضر‪ – ‬مكا‪‬‬ ‫ﻋﻮﺽ ﻋﻦ ‪ fk‬ﰲ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ‪a‬‬
‫‪a‬‬ ‫=‬ ‫‪Fp‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪µk‬‬ ‫)‪(mg‬‬
‫‪m‬‬ ‫ﻋﻮﺽ ﻋﻦ ﻛﻞ ﻣﻦ ‪g ، µk ، m،Fp‬‬

‫‪a‬‬ ‫=‬ ‫‪98‬‬ ‫‪N‬‬ ‫)‪-(0.20) (25.0kg‬‬ ‫‪(9.80‬‬ ‫)‪m/s2‬‬
‫‪25.0 kg‬‬

‫‪= 2.0m/s2‬‬ ‫‪ 3‬ت‪‬و‪ ‬ا‪‬وا‪‬‬

‫• ﻫﻞ ﺍﻟﻮﺣﺪﺍﺕ ﺻﺤﻴﺤﺔ؟ ﻳﻘﺎﺱ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺑﻮﺣﺪﺓ ‪.m/s2‬‬

‫• ﻫﻞ ﺍﻹﺷﺎﺭﺓ ﻣﻨﻄﻘﻴﺔ؟ ﰲ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻨﻈﺎﻡ ﺍﻹﺣﺪﺍﺛﻲ ﳚﺐ ﺃﻥ ﺗﻜﻮﻥ ﺍﻹﺷﺎﺭﺓ ﻣﻮﺟﺒﺔ )ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﰲ ﺍﲡﺎﻩ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﳌﺤﺼﻠﺔ(‪.‬‬

‫• ﻫﻞ ﺍﳌﻘﺪﺍﺭ ﻭﺍﻗﻌﻲ؟ ﺇﺫﺍ ﺍﺳﺘﻌﻤﻠﺖ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﳌﺆﺛﺮﺓ ﻓﺈﻥ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺳﻴﺴﺎﻭﻱ ﺻﻔ ﹰﺮﺍ‪.‬‬

‫‪19‬‬

‫‪19‬‬